JP3006227B2 - Optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device

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JP3006227B2
JP3006227B2 JP29057991A JP29057991A JP3006227B2 JP 3006227 B2 JP3006227 B2 JP 3006227B2 JP 29057991 A JP29057991 A JP 29057991A JP 29057991 A JP29057991 A JP 29057991A JP 3006227 B2 JP3006227 B2 JP 3006227B2
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rotor
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンターやデ
ジタル方式の電子複写機等の画像形成装置において、画
像情報の光ビームを感光体ドラム等に書き込むための走
査装置に関し、特に、回転多面鏡を駆動するためのモー
タを構成するロータマグネットを円板状に成形し、該ロ
ータマグネットをロータ部材を用いずに直接回転軸に取
り付けるようにして、モータの構成を簡素化したものに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning device for writing a light beam of image information on a photosensitive drum or the like in an image forming apparatus such as a laser printer or a digital electronic copying machine. The present invention relates to a motor in which a rotor magnet constituting a motor for driving a motor is formed in a disk shape, and the rotor magnet is directly attached to a rotating shaft without using a rotor member, thereby simplifying the configuration of the motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザプリンターや、デジタル方式の電
子複写機等の画像形成装置においては、コンピュータな
どの画像情報出力装置から出力される画像情報や、原稿
を走査した光等の画像情報によって、LED等の発光手
段が発光される。前記画像形成装置では、感光体ドラム
等の画像担持体の表面をそのレーザビームにより走査
し、画像情報を書き込むようにしている。また、レーザ
プリンター等の前記画像形成装置では、一般の電子複写
機等と同様に、電子写真方式を用いて、感光体ドラム等
の画像担持体にトナー画像を形成する機構を設けてお
り、前記レーザビームを照射することにより感光体ドラ
ムに静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを付着さ
せてトナー画像を形成する。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a laser printer or a digital type electronic copying machine, an LED is controlled by image information output from an image information output device such as a computer or image information such as light obtained by scanning a document. And the like are emitted. In the image forming apparatus, the surface of an image carrier such as a photosensitive drum is scanned by the laser beam to write image information. Further, in the image forming apparatus such as a laser printer, a mechanism for forming a toner image on an image carrier such as a photosensitive drum is provided by using an electrophotographic method, as in a general electronic copying machine or the like. An electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum by irradiating a laser beam, and a toner image is formed by attaching toner to the electrostatic latent image.

【0003】前記レーザビームにより感光体ドラムに画
像情報を書き込む装置としては、例えば、特開平2−2
30269号公報等に示されるような装置が知られてお
り、該従来例の装置では、レーザビームを回転多面鏡に
より偏光させて、感光体ドラムの幅方向に画像の書き込
みを行うような手段が用いられている。前述したような
従来の走査装置において、例えば、図3に示されるよう
な走査装置1が用いられる。
An apparatus for writing image information on a photosensitive drum by the laser beam is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2.
An apparatus such as that disclosed in Japanese Patent No. 30269 is known. In the conventional apparatus, means for writing an image in the width direction of a photosensitive drum by polarizing a laser beam by a rotating polygon mirror is used. Used. In the above-described conventional scanning device, for example, a scanning device 1 as shown in FIG. 3 is used.

【0004】前記走査装置1においては、図示を省略し
た半導体レーザ等の光源から出力されるレーザビーム
は、回転装置10に設けた回転多面鏡11の鏡面に反射
され、その回転多面鏡11が高速で回転されることによ
り、反射されたレーザビーム8を感光体ドラム9に幅方
向の走査を行うようにする。前記回転多面鏡11は光学
箱2の上面をカバー5に覆った状態で、箱の内部に配置
され、回転装置10により高速度で駆動される。そし
て、その回転多面鏡11の鏡面に反射されたレーザビー
ムは、結像レンズ群6と、箱体の端部に設けたガラス7
を通って、感光体ドラム9の表面に結像される。
In the scanning device 1, a laser beam output from a light source such as a semiconductor laser (not shown) is reflected on a mirror surface of a rotating polygon mirror 11 provided in a rotating device 10, and the rotating polygon mirror 11 operates at high speed. , The reflected laser beam 8 scans the photosensitive drum 9 in the width direction. The rotary polygon mirror 11 is disposed inside the optical box 2 with the upper surface of the optical box 2 covered with the cover 5, and is driven at a high speed by the rotating device 10. Then, the laser beam reflected on the mirror surface of the rotating polygon mirror 11 is applied to the imaging lens group 6 and the glass 7 provided at the end of the box.
And forms an image on the surface of the photosensitive drum 9.

【0005】前記図3に示されるような走査装置1にお
いて、回転多面鏡11を高速で駆動するために、特開昭
63−204224号公報や、特開昭64−18119
号公報、特開昭64−66615号公報等に示されるよ
うな駆動装置が用いられている。また、前記従来例のほ
かに、特開平2−309066号公報等に示されるよう
な駆動装置が用いられることもある。前記特開平2−3
09066号公報に示される例では、図4に示されるよ
うに、回転装置10の駆動装置のフレームを光学箱2に
より構成しているもので、光学箱2のベース部材2aに
は、固定軸15が下部の止めネジ16により固定保持さ
れ、上下のベアリング19、19aを介して、前記固定
軸15に対して回転軸部材20を回転可能に支持してい
る。また、前記固定軸15の上部に上リング17と予圧
バネ18とを設けて、ベアリング19を保持させるよう
にしている。
In the scanning apparatus 1 as shown in FIG. 3, in order to drive the rotary polygon mirror 11 at a high speed, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-204224 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
A driving device such as that disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. Sho 64-66615 or the like is used. Further, in addition to the above-mentioned conventional example, a driving device as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-309066 may be used. JP-A-2-3
In the example shown in Japanese Patent Publication No. 09066, as shown in FIG. 4, the frame of the driving device of the rotating device 10 is constituted by the optical box 2, and the base member 2 a of the optical box 2 has a fixed shaft 15. Is fixedly held by a lower set screw 16 and rotatably supports the rotating shaft member 20 with respect to the fixed shaft 15 via upper and lower bearings 19 and 19a. An upper ring 17 and a preload spring 18 are provided above the fixed shaft 15 to hold a bearing 19.

【0006】前記固定軸15に対して回転可能に支持さ
れる回転軸部材20は、上部に回転多面鏡11を、下部
にはロータマグネット30を設けたロータ部材25を配
置し、該ロータ部材25に設けたロータマグネット30
と、光学箱2に配置したステータコイル31とによって
モータ12を構成している。前記モータ12を構成する
ロータマグネット30は、ロータ部材25の下面に接着
されており、ベース部材2aに設けた溝3には、ステー
タコイル31と、ケイ素鋼板等の磁性体で出来たステー
タヨーク32とが配置される。
The rotating shaft member 20 rotatably supported on the fixed shaft 15 has a rotating polygon mirror 11 at an upper part and a rotor member 25 provided with a rotor magnet 30 at a lower part. Rotor magnet 30 provided in
And the stator coil 31 arranged in the optical box 2 constitute the motor 12. The rotor magnet 30 constituting the motor 12 is adhered to the lower surface of the rotor member 25. A stator coil 31 and a stator yoke 32 made of a magnetic material such as a silicon steel plate are provided in a groove 3 provided in the base member 2a. Are arranged.

【0007】そして、前記ステータコイル31に対して
制御回路35を配置し、該制御回路でのスイッチング
(オン/オフ)により、所定のパルスで電流が供給さ
れ、ロータマグネット30を駆動する。前記モータにお
いて、ステータコイル31に通電すると、図の上下方向
に強力な磁界が発生するが、前記コイルの下部にステー
タヨーク32を配置することにより、ステータコイル3
1から出力される下向きの磁界を、ステータヨーク32
により上向に戻して、モータの効率を向上させる働きを
行うようにする。
[0007] A control circuit 35 is arranged for the stator coil 31, and a current is supplied at a predetermined pulse by switching (on / off) in the control circuit to drive the rotor magnet 30. When a current is applied to the stator coil 31 in the motor, a strong magnetic field is generated in the vertical direction in the drawing. However, by disposing the stator yoke 32 below the coil, the stator coil 3
1 is applied to the stator yoke 32
To return upward to perform the function of improving the efficiency of the motor.

【0008】また、前記駆動装置においては、ロータ部
材25の上面に環状の溝26を設けておき、該溝26に
対してバランスウエイト27を取り付けることにより、
動バランスの調整を行うようにしている。前記駆動モー
タ12において、回転数が5000〜8000RPM の場
合に、回転体を構成する回転多面鏡11、ロータ部材2
5およびロータマグネット30では、その径方向の部品
精度を上げれば、動バランスを調整しなくともよい。ま
た、8000〜12000RPM の場合には、ロータ部材
25に環状の溝を設けておき、該溝に対してバランスウ
エイトを付加する1面修正により、動バランスの調整を
行うことができる。しかし、特に、12000RPM を越
える場合には、回転多面鏡が高速で回転される程、振動
を小さくすることが要求されるので、回転軸部材20の
上面にも環状の溝を設けておき、該溝にもカウンターウ
エイトを取り付ける等の手段を講じて、精密な動バラン
スを調整することが必要であり、それによって、精密な
走査精度の要求を満足させることができる。
In the driving device, an annular groove 26 is provided on the upper surface of the rotor member 25, and a balance weight 27 is attached to the groove 26.
The dynamic balance is adjusted. When the rotation speed of the drive motor 12 is 5000 to 8000 RPM, the rotating polygon mirror 11 and the rotor
In the case of the rotor 5 and the rotor magnet 30, it is not necessary to adjust the dynamic balance as long as the accuracy of the radial components is increased. In the case of 8000 to 12000 RPM, an annular groove is provided in the rotor member 25, and dynamic balance can be adjusted by correcting one surface by adding a balance weight to the groove. However, in particular, when the rotational speed exceeds 12000 RPM, it is required to reduce the vibration as the rotating polygon mirror is rotated at a high speed. Therefore, an annular groove is also provided on the upper surface of the rotating shaft member 20. It is necessary to adjust the dynamic balance precisely by taking measures such as attaching a counterweight also to the groove, so that the demand for precise scanning accuracy can be satisfied.

【0009】前記駆動モータにおいては、動バランスの
調整手段の他に、固定軸15の上部に上リング17を設
け、ベアリング19との間に予圧スプリング18を配置
し、上部のベアリング19の内輪を下方に向けて押圧し
ている。また、下部のベアリング19aに対しては、ベ
ース部材2aに設けた溝4と、回転軸部材20の下部の
突起部材とにより、ラビリンスシールが形成されてお
り、該ベアリング内の潤滑油が外部に飛散しないように
される。さらに、前記ロータ部材25と回転多面鏡11
との間には、スプリング23を配置し、回転多面鏡11
を回転軸部材20の上段部21に向けて押圧し、回転多
面鏡が回転軸部材とともに回転されるようにしている。
前記構成に加えて、回転軸部材20の上部にシール板2
4を配置し、ベアリングのグリースが飛散しないよう
に、密封作用を行っている。
In the drive motor, in addition to the means for adjusting the dynamic balance, an upper ring 17 is provided on the fixed shaft 15 and a preload spring 18 is arranged between the upper shaft 17 and the bearing 19. Pressing downward. Further, a labyrinth seal is formed for the lower bearing 19a by the groove 4 provided in the base member 2a and the projection member at the lower part of the rotating shaft member 20, and the lubricating oil in the bearing is externally provided. Be prevented from flying. Further, the rotor member 25 and the rotary polygon mirror 11
, A spring 23 is arranged, and the rotating polygon mirror 11
Is pressed toward the upper portion 21 of the rotary shaft member 20 so that the rotary polygon mirror is rotated together with the rotary shaft member.
In addition to the above configuration, a seal plate 2
4 is disposed to perform a sealing action so that grease of the bearing does not scatter.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述したように構成さ
れる回転装置においては、前記ロータ部材は鉄製の場合
が多く、その重量を利用してフライホイールの役目を発
揮するとともに、バランスウエイトを付加するための溝
を設けて、回転精度を向上させるために用いられてい
る。さらに、前記ロータ部材は、図4に示されたよう
に、希土類製のロータマグネットを支持し、該ロータマ
グネットが回転による遠心力により破壊しやすいという
性質を補強し、マグネットを安全に支持させ得るように
する役目を果たしているものの、アンバランスを発生す
る最大原因がロータ部材にある。
In the rotating device constructed as described above, the rotor member is often made of iron, and its weight serves as a flywheel while adding a balance weight. For improving rotational accuracy. Further, as shown in FIG. 4, the rotor member supports a rare earth rotor magnet, reinforces the property that the rotor magnet is easily broken by centrifugal force due to rotation, and can safely support the magnet. However, the largest cause of the imbalance is in the rotor member.

【0011】ところが、前記鉄製のロータ部材に組み合
わせて、ロータマグネットを支持させるような手段を用
いる場合には、該ロータ部材に対してマグネットを接着
手段を用いて固定することが必要であり、両部材を精度
よく製作しても、それを組み合わせる際に、精度を維持
させることが面倒である。また、最近では、強靭なプラ
スチック製のマグネットを作成することが可能になり、
高速回転させる場合でも、そのプラスチック製のマグネ
ット部材を単独で使用出来る場合があるものの、光学走
査装置等のように、回転速度が非常に大きなモータで
は、鉄製のロータ部材と組み合わせて用いることが避け
られないものとされている。さらに、フライホイール効
果に頼らずに、回転の制御を行い得るような高精度の制
御用集積回路が出現しているが、光学走査装置等の駆動
モータでは、そのような制御手段を十分に使用していな
いという問題がある。
However, when using a means for supporting the rotor magnet in combination with the iron rotor member, it is necessary to fix the magnet to the rotor member using an adhesive means. Even if the members are manufactured with high accuracy, it is troublesome to maintain the accuracy when combining them. Also, recently, it has become possible to create tough plastic magnets,
Even when rotating at high speed, the plastic magnet member can be used alone, but in the case of a motor with a very high rotation speed, such as an optical scanning device, avoid using it in combination with an iron rotor member. It cannot be done. Furthermore, high-precision integrated circuits for control have been developed that can control rotation without relying on the flywheel effect. However, drive motors such as optical scanning devices fully utilize such control means. There is a problem that they do not.

【0012】つまり、前記従来例に示されたような回転
装置では、各構成部材の製作精度を厳密に管理し、それ
等の各構成部材を正確に組み合わせて構成しても、その
構成部材が非常に多く、その組み立てが面倒である。ま
た、ロータ部材とロータマグネットを組み合わせる場合
に、それぞれの部材の動バランスを正確に調整しても、
それを組み合わせた後で、再度動バランスを調整するこ
とが必要であり、そのための調整にも時間を要するとい
う問題がある。
That is, in the rotating device shown in the above-mentioned conventional example, the manufacturing accuracy of each component is strictly controlled, and even if the components are accurately combined, the components are not Very many, the assembly is cumbersome. Also, when combining the rotor member and the rotor magnet, even if the dynamic balance of each member is accurately adjusted,
After combining them, it is necessary to adjust the dynamic balance again, and there is a problem that the adjustment for that also requires time.

【0013】[0013]

【発明の目的】本発明は、前述したようなロータマグネ
ットを鉄製のロータ部材に組み合わせることによる問題
を解消するもので、ロータ部材を用いずに、ロータマグ
ネットのみを成形品として使用し、該ロータマグネット
に対して動バランス調整手段を適用することにより、モ
ータの構成を簡素化するとともに、組み立てと調整とを
容易に行い得るような装置を提供することを目的として
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the problem caused by combining the above-mentioned rotor magnet with an iron rotor member, and using only the rotor magnet as a molded product without using the rotor member. An object of the present invention is to provide a device that simplifies the configuration of a motor by applying dynamic balance adjusting means to a magnet, and that can easily be assembled and adjusted.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、情報を含む光
ビームを出力する光源と、該光ビームを所定の方向へ偏
光し感光体ドラム等の画像担持体に対して、その幅方向
に光を走査させるための回転多面鏡、および前記回転多
面鏡を駆動するモータと、前記モータを軸部材に支持さ
せたロータマグネットと、ベース部材に支持されるステ
ータコイルとから構成されてなる光学走査装置に関す
る。本発明の請求項1の発明は、前記ロータマグネット
を円板状に整形した部材で構成し、前記ロータマグネッ
トを一体に設けた回転軸を介して、ポリゴンミラーを配
置し、前記ロータマグネットに、動バランス調整用のバ
ランスウエイトを設けるための環状の溝を、前記回転軸
に垂直な2つの面に設けたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a light source for outputting a light beam containing information, and a light source for polarizing the light beam in a predetermined direction to an image carrier such as a photosensitive drum in a width direction thereof. Optical scanning comprising a rotating polygon mirror for scanning light, a motor for driving the rotating polygon mirror, a rotor magnet supporting the motor on a shaft member, and a stator coil supported on a base member. Related to the device. The invention according to claim 1 of the present invention is configured such that the rotor magnet is formed of a member shaped into a disk shape, and a polygon mirror is arranged via a rotating shaft integrally provided with the rotor magnet, An annular groove for providing a balance weight for dynamic balance adjustment is provided on two surfaces perpendicular to the rotation axis.

【0015】[0015]

【0016】前述したように構成したことにより、本発
明の光学走査装置の駆動モータにおいては、従来より用
いられている鉄製のロータ部材を用いずに、ロータマグ
ネットのみを使用して、回転軸部材を駆動する形式を用
いているために、その回転機構を簡素化することができ
る。また、鉄製のロータ部材を使用しないために、動バ
ランスの調整作用を容易に行うことが可能であり、装置
の組み立て作業も容易に行うことができる。さらに、プ
ラスチック製等のロータマグネットを成形する際に、溝
等の角の部分を円弧状に成形することにより、該部材の
強度を向上させることができ、高速回転にも耐え得る回
転体を構成することができる。
With the above-described structure, the drive motor of the optical scanning device according to the present invention does not use the iron rotor member conventionally used, but uses only the rotor magnet and the rotating shaft member. , The rotation mechanism can be simplified. In addition, since the iron rotor member is not used, it is possible to easily adjust the dynamic balance, and it is also possible to easily perform the assembling work of the device. Furthermore, when molding a rotor magnet made of plastic or the like, by forming the corners such as grooves into an arc shape, the strength of the member can be improved, and a rotating body that can withstand high-speed rotation is formed. can do.

【0017】[0017]

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の光学走
査装置を説明する。図1に示される例は、前記図4に示
されたものと同様な構成の回転装置10であるが、モー
タ12を構成するロータマグネット40を、鉄製等のロ
ータ部材を用いずに、マグネットのみで構成したものを
用いている。前記ロータマグネット40は、プラスチッ
ク製のマグネットにより円板状のものとして一体成形さ
れたものを用い、該ロータマグネット40を回転軸部材
20に対して取り付け、その下部を止めリング29によ
り支持する手段を用いている。前記モータ12では、従
来のモータの場合と同様に、走査装置の光学箱2のベー
ス部材2aに設けた溝3に対して、ステータコイル31
とステータヨーク32とを配置し、該コイルに制御回路
35を介して、所定の周波数の電流を供給することによ
り磁界を発生させ、ロータマグネット40を回転させる
ようにしている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The optical scanning device of the present invention will be described with reference to the illustrated example. The example shown in FIG. 1 is a rotating device 10 having the same configuration as that shown in FIG. 4 described above, but the rotor magnet 40 constituting the motor 12 is replaced by a magnet without using a rotor member made of iron or the like. Is used. The rotor magnet 40 is integrally formed as a disk-shaped material by a plastic magnet. The rotor magnet 40 is attached to the rotating shaft member 20, and means for supporting the lower portion thereof by the stop ring 29 is provided. Used. In the motor 12, as in the case of the conventional motor, the stator coil 31 is inserted into the groove 3 provided in the base member 2a of the optical box 2 of the scanning device.
And a stator yoke 32, and a current of a predetermined frequency is supplied to the coil via a control circuit 35 to generate a magnetic field and rotate the rotor magnet 40.

【0018】また、前記ロータマグネット40を取り付
けた回転軸部材20の上部には、段部21を配置し、該
段部21の下面に接する状態で、回転多面鏡11を取り
付けている。前記回転多面鏡21とロータマグネット4
0との間には、押圧スプリング23を配置し、下部がリ
ング29により支持されたロータマグネット40と、上
部が段部21に係止された回転多面鏡11とを、スプリ
ング23によりそれぞれ上下方向に付勢し、回転軸部材
20に対する支持作用を良好に発揮させるようにする。
A step 21 is disposed above the rotary shaft member 20 to which the rotor magnet 40 is attached, and the rotary polygon mirror 11 is mounted in contact with the lower surface of the step 21. The rotating polygon mirror 21 and the rotor magnet 4
0, a pressing spring 23 is arranged, and a rotor magnet 40 whose lower part is supported by a ring 29 and a rotating polygon mirror 11 whose upper part is locked to a stepped part 21 are vertically moved by a spring 23 respectively. , So that the supporting action on the rotating shaft member 20 is favorably exhibited.

【0019】前記駆動モータを構成するロータマグネッ
ト40は、前述したようにプラスチック製のマグネット
を円板状に一体に成形したものを用いるが、該ロータマ
グネット40の表面には、環状に溝41を設けておき、
該溝41に対してバランスウエイト43を取り付けるこ
とにより、動バランスの調整を行い得るようにする。ま
た、モータが8000〜12000RPM の高速で駆動さ
れる場合、または、12000RPM 以上の非常に高速で
駆動されるモータである場合には、ロータマグネットの
本体の下面にも溝42を設けておき、該溝42に対して
も、バランスウエイト43aを取り付けることにより、
2面で動バランスの調整を行うことができ、より精密な
動バランスの調整を行うことが出来る。さらに、前記ロ
ータマグネット40の下部の軸に取り付ける部分を、段
部44として構成し、該段部44が回転軸20に設けた
リング29に対応させるようにしている。
As described above, the rotor magnet 40 constituting the drive motor is formed by integrally molding a plastic magnet into a disk shape, and a groove 41 is annularly formed on the surface of the rotor magnet 40. Set it up,
By attaching the balance weight 43 to the groove 41, the dynamic balance can be adjusted. When the motor is driven at a high speed of 8000 to 12000 RPM, or is a motor driven at a very high speed of 12000 RPM or more, a groove 42 is also provided on the lower surface of the main body of the rotor magnet, and By attaching the balance weight 43a to the groove 42,
The dynamic balance can be adjusted on two surfaces, and more precise dynamic balance can be adjusted. Further, a portion to be attached to the lower shaft of the rotor magnet 40 is configured as a step portion 44, and the step portion 44 corresponds to the ring 29 provided on the rotating shaft 20.

【0020】前述したように、円板状にプラスチック製
のロータマグネットを成形し、その上下の面に溝等を設
けた場合には、そのロータマグネットを高速で回転させ
ると、その回転の遠心力によって、その溝等の段部に応
力が集中し、ロータマグネットを破壊させる弱点とな
る。そこで、本発明のロータマグネットでは、溝の底と
立ち上がり部分との交差部を直角に形成せずに、該部分
を円弧状に成形している。その円弧状に成形した部分
は、図でRの符号を用いて説明しているが、それぞれの
溝や段部で、大きな応力が付与される側にRを設けるこ
とによって、ロータマグネットの強度を向上させ、高速
回転を行なわせる場合にも、遠心力によりロータマグネ
ットが破損したりすることを防止出来るようにする。な
お、溝に対してバランスウエイトを取り付ける作用に支
障が生じない場合等には、該溝や段部の角の部分をすべ
て曲面で構成することも可能である。
As described above, when a plastic rotor magnet is formed in a disk shape and grooves and the like are provided on its upper and lower surfaces, when the rotor magnet is rotated at a high speed, the centrifugal force of the rotation is obtained. Accordingly, stress concentrates on a step portion such as the groove, which is a weak point that destroys the rotor magnet. Therefore, in the rotor magnet of the present invention, the intersection between the bottom of the groove and the rising portion is not formed at a right angle, but the portion is formed in an arc shape. The arc-shaped portion is described using the reference symbol R in the figure, but by providing R on the side where a large stress is applied in each groove or step, the strength of the rotor magnet is reduced. Therefore, even when the rotor magnet is rotated at a high speed, it is possible to prevent the rotor magnet from being damaged by the centrifugal force. If there is no problem in the operation of attaching the balance weight to the groove, the corners of the groove and the step may be all curved surfaces.

【0021】前述したように構成される本発明の回転装
置10では、前記図4の場合と同様に、駆動装置のフレ
ームを光学箱2のベース部材2aにより構成しているも
ので、ベース部材2aには固定軸15が下部の止めネジ
16により固定保持され、上下のベアリング19、19
aを介して、前記固定軸15に対して回転軸部材20を
回転可能に支持している。また、前記固定軸15の上部
に上リング17と予圧バネ18とを設けて、ベアリング
19を保持させるようにしている。
In the rotating device 10 of the present invention configured as described above, the frame of the driving device is constituted by the base member 2a of the optical box 2 as in the case of FIG. , A fixed shaft 15 is fixedly held by a lower set screw 16 and upper and lower bearings 19, 19
The rotation shaft member 20 is rotatably supported with respect to the fixed shaft 15 via a. An upper ring 17 and a preload spring 18 are provided above the fixed shaft 15 to hold a bearing 19.

【0022】前記固定軸15に対して回転可能に支持さ
れる回転軸部材20は、上部に回転多面鏡11を、下部
にはロータマグネット40を配置し、該ロータマグネッ
ト40と、光学箱2に配置したステータコイル31とに
よってモータ12を構成している。前記モータ12を構
成するロータマグネット40に対応させて、ベース部材
2aに設けた溝3には、ステータコイル31と、ケイ素
鋼板等の磁性体で出来たステータヨーク32とが配置さ
れる。
The rotating shaft member 20 rotatably supported on the fixed shaft 15 has a rotating polygon mirror 11 at an upper part and a rotor magnet 40 at a lower part. The motor 12 is constituted by the arranged stator coils 31. A stator coil 31 and a stator yoke 32 made of a magnetic material such as a silicon steel plate are arranged in the groove 3 provided in the base member 2a in correspondence with the rotor magnet 40 constituting the motor 12.

【0023】そして、前記ステータコイル31に対して
制御回路35を配置し、該制御回路でのスイッチング
(オン/オフ)により、所定のパルスで電流が供給さ
れ、ロータマグネット40を駆動する。前記モータにお
いて、ステータコイル31に通電すると、図の上下方向
に強力な磁界が発生するが、前記コイルの下部にステー
タヨーク32を配置することにより、ステータコイル3
1から出力される下向きの磁界を、ステータヨーク32
により上向に戻して、モータの効率を向上させる働きを
行うようにする。前記構成に加えて、本発明の回転装置
では、回転軸部材20の上部にも溝21aを設けてお
き、該溝21aに対してもバランスウエイトを取り付け
ることによって、回転体全体の動バランスの調整を行う
ことができる。
Then, a control circuit 35 is arranged for the stator coil 31, and a current is supplied at a predetermined pulse by switching (on / off) in the control circuit to drive the rotor magnet 40. When a current is applied to the stator coil 31 in the motor, a strong magnetic field is generated in the vertical direction in the drawing. However, by disposing the stator yoke 32 below the coil, the stator coil 3
1 is applied to the stator yoke 32
To return upward to perform the function of improving the efficiency of the motor. In addition to the above configuration, in the rotating device of the present invention, a groove 21a is also provided in the upper part of the rotating shaft member 20, and a balance weight is attached to the groove 21a to adjust the dynamic balance of the entire rotating body. It can be performed.

【0024】前記図1に示された実施例では、ロータマ
グネット40に対してのみ、動バランス調整手段を設け
る場合で説明を行ったが、本発明のロータマグネットの
みを用いて駆動する回転装置において、回転多面鏡の外
径がロータマグネットの外径よりも大きな場合には、図
2に示されるように、押圧スプリング50に対して動バ
ランス調整用のバランスウエイトを取り付ける手段を用
いることができる。ロータマグネットを鉄製のロータ部
材を用いずに、直接回転軸部材に取り付けるように構成
し、ロータマグネットを径の大きなものとして構成した
場合には、そのロータマグネットが回転遠心力により破
壊されやすいという問題がある。そこで、前記ロータマ
グネット40は、出来るだけ小径のものとして構成し、
非常に高速で回転させた場合にも、その回転時に生じる
遠心力により破損したりすることがないようにすること
が望まれる。
In the embodiment shown in FIG. 1, the case where the dynamic balance adjusting means is provided only for the rotor magnet 40 has been described. However, in the rotating device driven by using only the rotor magnet of the present invention. In the case where the outer diameter of the rotary polygon mirror is larger than the outer diameter of the rotor magnet, a means for attaching a balance weight for dynamic balance adjustment to the pressing spring 50 can be used as shown in FIG. When the rotor magnet is configured to be directly attached to the rotating shaft member without using an iron rotor member, and the rotor magnet is configured to have a large diameter, the rotor magnet is liable to be broken by the rotational centrifugal force. There is. Therefore, the rotor magnet 40 is configured to have a diameter as small as possible,
It is desired that even when rotated at a very high speed, there is no breakage due to centrifugal force generated during the rotation.

【0025】ところが、ロータマグネットを回転多面鏡
に比較して小径に構成する場合には、該ロータマグネッ
ト40に設けた溝41、42等を用いてバランスウエイ
トを取り付け、動バランス調整を行うことが困難である
という問題が発生する。そこで、前記図2に示される例
では、押圧スプリング50を径の大きなものとして構成
し、その円板状の押圧スプリング50の本体の周囲に、
壁部材52を下方に向けて突出させて設けている。前記
押圧スプリング50は、従来より用いられているスプリ
ング部材を大径に構成したものを用いており、その本体
の上部に突出させた押圧部51が、回転多面鏡11を上
方に付勢するとともに、回転多面鏡11とロータマグネ
ット40とを位置決めする作用を行う。
However, when the rotor magnet is configured to have a smaller diameter than the rotary polygon mirror, it is necessary to attach a balance weight using the grooves 41 and 42 provided on the rotor magnet 40 to adjust the dynamic balance. The problem of difficulty arises. Therefore, in the example shown in FIG. 2, the pressing spring 50 is configured to have a large diameter, and around the main body of the disc-shaped pressing spring 50,
The wall member 52 is provided so as to protrude downward. The pressing spring 50 is formed by using a conventionally used spring member having a large diameter, and a pressing portion 51 protruding from an upper portion of the main body urges the rotating polygon mirror 11 upward. , And performs an operation of positioning the rotary polygon mirror 11 and the rotor magnet 40.

【0026】そして、前記押圧スプリング50の周囲に
形成した壁部材52に対して、バランスウエイト53等
を取り付けることによって、その回転体の動バランスの
調整を容易に行うことが出来るものとなる。なお、前記
押圧スプリング50の外径をロータマグネットの外径よ
りも若干大きく設定し、ロータマグネットの周囲に溝状
の隙間を構成する場合には、バランスウエイトを取り付
けて動バランスを調整する作用を容易に行うことができ
るものとなり、回転部材を小型に構成することも可能に
なる。さらに、前述したようにして、押圧スプリング5
0に対して動バランス調整用のバランスウエイト53を
取り付ける手段を用いる場合には、例えば、回転装置を
光学箱に取り付けた状態で、その側部からバランスウエ
イトを取り付ける作業を行うことができるものとなる。
By attaching a balance weight 53 or the like to the wall member 52 formed around the pressing spring 50, the dynamic balance of the rotating body can be easily adjusted. When the outer diameter of the pressing spring 50 is set to be slightly larger than the outer diameter of the rotor magnet and a groove-shaped gap is formed around the rotor magnet, a balance weight is attached to adjust the dynamic balance. This can be easily performed, and the rotating member can be made compact. Further, as described above, the pressing spring 5
When using a means for attaching a balance weight 53 for dynamic balance adjustment to 0, for example, it is possible to perform an operation of attaching the balance weight from the side while the rotating device is attached to the optical box. Become.

【0027】したがって、前記図2に示されるように構
成された回転装置では、ロータマグネットに対してその
下面に設けた溝42を介してバランスウエイトを取り付
けて、ロータマグネット40の単体での動バランスの調
整を行うことの他に、押圧スプリング50に対しても、
バランスウエイトを取り付けて回転体に対する動バラン
スの調整を行うことが可能になる。さらに、前記図1に
示されたように、回転軸部材20の上面にも溝を設け
て、その溝に対してもバランスウエイトを取り付けるよ
うな手段を用いる場合には、より精密な動バランスの調
整作用を行うことが可能になり、ロータマグネットを小
型に構成したことと合わせて、回転体を12000RPM
以上の高速で駆動する機構を構成することができる。
Therefore, in the rotating device constructed as shown in FIG. 2, a balance weight is attached to the rotor magnet via the groove 42 provided on the lower surface thereof, and the dynamic balance of the rotor magnet 40 alone is adjusted. In addition to performing the adjustment, the pressing spring 50 is also
It is possible to adjust the dynamic balance with respect to the rotating body by attaching a balance weight. Further, as shown in FIG. 1, when a groove is also provided on the upper surface of the rotating shaft member 20 and a means for attaching a balance weight to the groove is used, a more precise dynamic balance can be obtained. It is possible to perform the adjustment function, and together with the fact that the rotor magnet is made compact, the rotating body is 12000 RPM.
The above-described high-speed driving mechanism can be configured.

【0028】なお、前記図2に示される回転装置の例に
おいて、ステータコイルの下部に配置されるステータコ
イル31は、ロータマグネット40と組み合わされてモ
ータ12を構成している。そして、前記図1の例の場合
と同様に、ステータコイル31にスイッチングにより電
流を供給することにより、ロータ部材を介して回転多面
鏡を高速度で回転させる作用を行う。その際に、前記ス
テータコイル31に対して、スイッチングにより電流を
供給すると、そのステータコイルから出力される強力な
磁界により、ステータヨーク32が激しく振動しようと
する。しかし、図2に示される例では、ステータヨーク
32の下面にスポンジやゴム等の緩衝材33を配置して
おき、該ステータヨーク32の振動を緩和するととも
に、ベース部材の底部を直接叩く作用を行わないように
することができる。したがって、前述したようにして、
モータを駆動する際に、ステータヨークが溝の底部を叩
く作用による騒音を防止する手段を設けることによっ
て、モータを高速で駆動した際に、人間の耳に対して耳
障りな騒音が発生することを防止することか可能にな
る。また、前記ステータヨークは、ベース部材の中に埋
め込む状態で設けることも可能である。
In the example of the rotating device shown in FIG. 2, the stator coil 31 disposed below the stator coil constitutes the motor 12 in combination with the rotor magnet 40. Then, as in the case of the example of FIG. 1, by supplying a current to the stator coil 31 by switching, the rotating polygon mirror is rotated at a high speed via the rotor member. At this time, when a current is supplied to the stator coil 31 by switching, a strong magnetic field output from the stator coil causes the stator yoke 32 to vibrate violently. However, in the example shown in FIG. 2, a cushioning material 33 such as sponge or rubber is arranged on the lower surface of the stator yoke 32 to reduce the vibration of the stator yoke 32 and to directly hit the bottom of the base member. You can choose not to do it. Therefore, as described above,
By providing a means for preventing the noise caused by the action of the stator yoke hitting the bottom of the groove when driving the motor, it is possible to prevent the generation of harsh noise to human ears when the motor is driven at high speed. It becomes possible to prevent. Further, the stator yoke can be provided so as to be embedded in the base member.

【0029】前述したように構成される回転装置は、光
学走査装置の回転多面鏡に対する駆動装置として用いる
ことの他に、画像形成装置におけるスキャナモータや、
その他の駆動手段にも適用が可能である。また、その他
に、比較的高速度で駆動する駆動モータに対して、本発
明のモータを使用する場合には、モータから発生する振
動や、騒音を防止することが出来る。
The rotating device constructed as described above can be used not only as a driving device for a rotary polygon mirror of an optical scanning device but also as a scanner motor in an image forming apparatus,
The present invention can be applied to other driving means. In addition, when the motor of the present invention is used for a drive motor driven at a relatively high speed, vibration and noise generated from the motor can be prevented.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の光学走査装置は、前述したよう
に、駆動モータにおいては、従来より用いられている鉄
製のロータ部材を用いずに、ロータマグネットのみを使
用して、回転軸部材を駆動する形式を用いているため
に、その回転機構を簡素化することができる。また、鉄
製のロータ部材を使用しないために、動バランスの調整
作用を容易に行うことが可能であり、装置の組み立て作
業も容易に行うことができる。さらに、プラスチック製
等のロータマグネットを成形する際に、溝等の角の部分
を円弧状に成形することにより、該部材の強度を向上さ
せることができ、高速回転にも耐え得る回転体を構成す
ることができる。
As described above, in the optical scanning device of the present invention, the driving motor does not use the conventionally used iron rotor member, but uses only the rotor magnet and the rotating shaft member. Since the driving type is used, the rotation mechanism can be simplified. In addition, since the iron rotor member is not used, it is possible to easily adjust the dynamic balance, and it is also possible to easily perform the assembling work of the device. Furthermore, when molding a rotor magnet made of plastic or the like, by forming the corners such as grooves into an arc shape, the strength of the member can be improved, and a rotating body that can withstand high-speed rotation is formed. can do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の回転装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a rotating device of the present invention.

【図2】 回転装置の別の実施例の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of another embodiment of the rotating device.

【図3】 一般的な画像形成装置に用いられる走査装置
の構成を示す側面図である。
FIG. 3 is a side view illustrating a configuration of a scanning device used in a general image forming apparatus.

【図4】 従来の回転装置の構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a conventional rotating device.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 情報を含む光ビームを出力する光源と、
該光ビームを所定の方向へ偏光し感光体ドラム等の画像
担持体に対して、その幅方向に光を走査させるための回
転多面鏡、および前記回転多面鏡を駆動するモータと、
前記モータを軸部材に支持させたロータマグネットと、
ベース部材に支持されるステータコイルとから構成され
てなる光学走査装置において、 前記ロータマグネットを円板状に整形した部材で構成
し、 前記ロータマグネットを一体に設けた回転軸を介して、
ポリゴンミラーを配置し、 前記ロータマグネットに、動バランス調整用のバランス
ウエイトを設けるための環状の溝を、前記回転軸に垂直
な2つの面に設けたことを特徴とする光学走査装置。
A light source for outputting a light beam containing information;
A rotating polygon mirror for polarizing the light beam in a predetermined direction and scanning light in the width direction of the image carrier such as a photosensitive drum, and a motor for driving the rotating polygon mirror;
A rotor magnet supporting the motor on a shaft member,
An optical scanning device comprising: a stator coil supported by a base member; wherein the rotor magnet is configured by a member shaped into a disk, and via a rotating shaft integrally provided with the rotor magnet,
An optical scanning device, comprising: a polygon mirror; and an annular groove for providing a balance weight for dynamic balance adjustment on the rotor magnet on two surfaces perpendicular to the rotation axis.
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